Выбор места подачи теплоносителей.

Сложная теплопередача.

Уравнение переноса теплоты от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую стенку при условии постоянных температур теплоносителей.

- коэффициент теплопередачи

[к]=[Вт/м²·К]

Факторы, влияющие на коэффициент теплопередачи:

1)коэффициент теплопередачи всегда меньше меньшего α

Чтобы увеличить коэффициент теплопередачи, необходимо увеличить значения обоих α (например, турбулизировать поток или создать принудительную шероховатость труб)

2)l значительно меньше влияет на коэффициент теплопередачи, поскольку l очень большая величина, а 1/l очень маленькая.

3)на коэффициент теплопередачи влияют загрязнения. Если на поверхности теплопередачи имеется слой накипи, ржавчины и др., то тепловое сопротивление уже будет . Загрязнения образуют дополнительный слой. Теплопередающую поверхность всегда нужно держать в чистоте.

Физический смысл к: он показывает какое количество теплоты передается в единицу времени через стенку площадью 1м² при разности температур в 1К.

Теплопередача при изменяющихся температурах сред.

В реальных теплообменных аппаратах t_ср меняются по длине аппарата. При этом большое влияние на процесс теплопередачи оказывают относительные движения теплоносителей.

Различают 3 основных способа осуществления процесса:

1.Прямоток

2.Противоток

В случае противотока вторую среду можно нагреть до температуры, большей чем при прямотоке. Режим противотока выгодней.

3.Перекрестный ток

Среднюю разность температур рассчитывают:

если , то среднюю разность температур рассчитывают как среднее арифметическое:

если , то среднюю разность температур рассчитывают как среднее логарифмическое:

Общий принцип определения температуры среды и температуры стенки.

Средняя температура определяется по среднему арифметическому значению для того теплоносителя, у которого абсолютное изменение тепла меньше.

(t_н1-t_к1)<(t_к2-t_н2)

t_ср2 = t_ср1 ± Dt_ср

Температура стенки может быть определена по формулам:

Выбор взаимного направления движения теплоносителей.

Если в процессе теплообмена не меняется температура или обоих или хотя бы одного из теплоносителей, то движущая сила такого процесса не зависит от взаимного направления движения теплоносителей.

1)

При t₁ теплоноситель конденсируется, при t₂ испаряется.

2)

При t₁ теплоноситель конденсируется, нагревается вторая среда.

3)При изменении температуры обоих теплоносителей взаимное направление движения оказывает значительное влияние на величину движения силы. В этом случае предпочтительней противоток.

Выбор места подачи теплоносителей.

Существует 2 варианта подачи теплоносителей:

1.По трубам.

Если первая среда конденсируется, а вторая нагревается (конденсатор), то конденсирующийся теплоноситель подают в межтрубное пространство, нагревающий по трубам.

2.По межтрубному пространству.

Если первая среда охлаждается, то ее подают по трубам, вторая нагревается и ее подают по межтрубному пространству.